[发明专利]一种多维减震支座

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于土木工程技术领域，具体涉及一种建筑物的减震支座。

背景技术

建筑结构基础减隔震技术已经取得令人瞩目的研究成果，并广泛应用于实际工程中。目前国内外对水平减隔震研究较深，很多应用于实际的减隔震技术也是水平减隔震技术，有关对于竖向隔震研究甚少。而地震竖向作用在设计时是经常需要考虑的，许多的地震的震害现象表明，在高烈度地震区，尤其是近震中，对建筑物的主要破坏力来自竖向加速度，而水平方向的影响较小，根据国内外已经取得的大量的强震记录，在地震时，竖向加速度峰值很可能达到甚至超过水平加速度峰值，故而研究设计包含竖向减震的多维减震支座是十分有必要和有意义的。

目前虽然已经研制出数种多维减震支座，但仍存在不同问题。因此，有必要提出一种新型的多维减震支座，不仅能实现水平方向的回复能力，还能够提供良好且稳定的竖向、水平向和扭转方向的摩擦阻尼，达到吸能减震的目的。

发明内容

为了弥补现有技术的缺陷，本发明旨在提供一种多维减震支座，该支座采用弥散石墨复合组织钢，能够在地震作用下实现多向减震作用，在提供较大的竖向刚度的同时，能够稳定有效的吸收消耗竖向和水平向的地震能量。

为了实现上述技术目的，本发明的技术方案是，

一种多维减震支座，其结构特点是，包括上顶板和下底板，固定设置在上顶板下表面上的多个弹簧套筒和中间圆筒，以及固定设置下底板上表面的中央柱体；所述中央柱体部分置于中间圆筒内，且中央柱体的顶端与上顶板之间具有间隙，所述中间圆筒底端与下底板之间具有间隙；所述弹簧套筒与下底板之间设有用于承受上部建筑荷载、并提供地震时的竖向回复力和阻尼的竖向阻尼系统；所述中间圆筒与中央柱体之间设有用于提供地震时水平和扭转方向的回复力及阻尼的横向阻尼系统。

以下为对本发明进一步改进的技术方案：

所述竖向阻尼系统包括设置在弹簧套筒内竖向布置的第一铅挤压阻尼器，设置在第一铅挤压阻尼器与弹簧套筒内壁之间的弹簧，以及固定在第一铅挤压阻尼器底端的滑块；所述下底板位于滑块下方的位置具有凹坑部，所述滑块的底端面具有与所述凹坑部配合的形状，所述滑块置于该凹坑部内并形成摆式结构。由此，由于滑块置于球形凹坑内，可在水平向各个方向进行运动。

所述凹坑部上表面设有垫板，该垫板的上表面与所述滑块相切，由此，滑块和下底板的球面凹坑内的垫板内切构成摆式结构，在支座水平运动时，利用建筑物自重供水平回复力。优选地，所述垫板为聚四氟乙烯板。

所述横向阻尼系统包括装在所述中央柱体上的多组成对设置的第二铅挤压阻尼器，多组第二铅挤压阻尼器均自上而下水平布置，上下相邻两组第二铅挤压阻尼器相互垂直设置；每组第二铅挤压阻尼器包括两个第二铅挤压阻尼器以及连接在两个第二铅挤压阻尼器之间的弹性元件；所述第二铅挤压阻尼器的外端与所述中间圆筒内壁接触。由此，水平关联铅挤压阻尼器由于相邻对之间垂直设置，且只发生轴向的挤压变形，可在水平向各个方向进行运动，对于地震时的扭转运动也能发挥较好的功能。

所述第二铅挤压阻尼器的外端与所述中间圆筒内壁之间设有便于所述第二铅挤压阻尼器移动的球状滚珠。由此，多维减震支座的对称的两个水平关联铅挤压阻尼器之间用水平弹簧连接，挤压杆杆端设置球状滚珠并与中间圆筒内壁紧贴，使得水平铅挤压阻尼器杆端在地震水平运动中能够始终紧贴中间圆筒，保证铅挤压阻尼器在水平运动中正常工作。

所述弹簧与弹簧套筒内壁之间具有间隙。

所述弹簧套筒底端和滑块顶端均具有防止滑块脱离弹簧套筒的限位结构，由此，碟形弹簧和竖向铅挤压阻尼器都限制于碟形弹簧套筒内。

所述限位结构包括设置在弹簧套筒底端的第一卡口，以及设置在滑块顶端的第二卡口，由此，可以有效地防止滑块在摆动运动中脱离套筒而导致结构失效。

所述中央柱体具有空腔，该中央柱体由弥散石墨复合组织钢制成，一方面提高了钢材的减震能力，另一方面该钢不含特殊的合金元素反树脂等,在制造、使用、重复利用等方面均有利于环保。

所述弹簧为蝶形弹簧，由此，多维减震支座在竖直地震力作用下碟形弹簧能产生一定的竖向变形，从而产生竖向隔震效果；碟形弹簧还能提供一定竖向回复力，并带动竖向铅挤压阻尼器正常工作以提供阻尼耗能。

多维减震支座可根据需要改变弹簧套筒及水平关联铅挤压阻尼器的对数，从而应用于建筑底层、高层建筑中间隔震层、桥梁等多种土木结构上。

以下结合实施例对本发明做进一步的描述：